CN109752343A - 一种aotf近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，主要涉及分析化学仪器技术领域，包括，步骤1，将在线视窗模块安装在传送带的外框上；步骤2，原烟样品由传送带上落至视窗模块，经由石英视窗滑落至后续传送带上；步骤3，将AOTF近红外光谱仪固定在视窗模块的后面，使其镜头正对准石英视窗的圆心，且光程距离保持固定不变；步骤4，在线工作时，原烟样品全部经过视窗模块，所述AOTF近红外光谱仪透过石英视窗采集到原烟样品的数据，检测多组数据，得到的近红外光谱信息更全面，有效信息更丰富，降低了光谱分析的难度。
Description
技术领域
本发明主要涉及分析化学仪器技术领域，具体是一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法。
背景技术
现近代红外光谱(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新科学技术，近红外光是指光波范围为780-2526mm的电磁波，一般有机物在该区域的近红外光谱吸收主要是含氢基团(OH,CH,NH,SH,PH)的倍频和合频吸收，几乎所有有机物的主要结构和组成都可以在它们的近红外光谱中找到信号，且图谱稳定。而且它操作简便，分析迅速，实时反映被测对象状态；不破坏样品，不需对样品做任何预处理直接进行测定，适合现场和在线检测；不消耗化学试剂，不会对环境造成污染，近红外光能量低，不会对被测样品和实验者本身造成伤害，属于绿色分析技术。近红外光谱分析仪经过50多年的发展，适合现场检测使用的多为声光可调滤光器(Acousto-Optic Tunable Filter,缩写AOTF)。在国外AOTF近红外技术主要应用在石油化工、化学/聚酯、烟草、医药、农业/种子、食品/饮料、造纸、纺织等工业领域。适合在线检测的美国BRIMROSE公司生产的Luminar 4030型AOTF技术近红外光谱仪，可适用于生产在线直接对样品无损采集光谱，实现了对样品的在线即时分析。但是用于原烟检测时，由于原烟的物理状态复杂，尤其是在传送带上切把后位置，烟叶和烟梗混杂在一起，高度变化也比较大，对于对光程有要求的光谱仪器来说，检测难度很大。
发明内容
鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，降低检测难度，提高了检测效果的准确性。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，包括，
步骤1，将在线视窗模块安装在传送带的外框上；
步骤2，原烟样品由传送带上落至视窗模块，经由石英视窗滑落至后续传送带上；
步骤3，将AOTF近红外光谱仪固定在视窗模块的后面，使其镜头正对准石英视窗的圆心，且光程距离保持固定不变；
步骤4，在线工作时，原烟样品全部经过视窗模块，所述AOTF近红外光谱仪透过石英视窗采集到原烟样品的数据。
作为本发明的进一步改进，步骤3所述AOTF近红外光谱仪镜头与石英视窗的光程距离范围是100-120mm。
作为本发明的进一步改进，步骤3利用石英视窗使原烟样品被AOTF近红外光谱仪检测时，表面平整。
作为本发明的进一步改进，步骤4所述AOTF近红外光谱仪以26次/s的扫描频率对在线传送带的原烟样品进行检测，所述的检测时间为8s；所述石英视窗直径为60mm。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
(1)本发明通过视窗模块使光谱仪与视窗间的距离固定，光程不会发生变化，这有助于采集到待测样品的稳定光谱，使得光谱仪能够取得更多样品信息，得到的近红外光谱信息更全面，有效信息更丰富，降低了光谱分析的难度。
(2)本发明通过视窗模块使样品表面平整，仪器漫反射回来的光束更多的被检测器采集到，使得光谱吸光度能够最大限度的反映被测样品内部化学成分的差异，而不是反映物理状态的差异。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法的检测结构示意图。
图中：1视窗模块、2固定法兰、3石英视窗、4传送带、5后续传送带、6AOTF近红外光谱仪、6-1镜头、7主板。
具体实施方式
为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1给出了本发明一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法的实施例，包括，
步骤1，将在线视窗模块安装在传送带的外框上；
步骤2，原烟样品由传送带上落至视窗模块，经由石英视窗滑落至后续传送带上；
步骤3，将AOTF近红外光谱仪固定在视窗模块的后面，使其镜头正对准石英视窗的圆心，且光程距离保持固定不变；
步骤4，在线工作时，原烟样品全部经过视窗模块，所述AOTF近红外光谱仪透过石英视窗采集到原烟样品的数据。
优选的，步骤3所述AOTF近红外光谱仪镜头与石英视窗的光程距离范围是100-120mm。
优选的，步骤3利用石英视窗使原烟样品被AOTF近红外光谱仪检测时，表面平整。
优选的，步骤4所述AOTF近红外光谱仪以26次/s的扫描频率对在线传送带的原烟样品进行检测，所述的检测时间为8s；所述石英视窗直径为60mm。
不使用视窗模块，直接将AOTF近红外光谱仪安装在后续传送带的上部，镜头正对传送带上流经的原烟样品进行检测。由于样品高低变化大，因此仪器高度以不影响原烟样品经过为宜。
仪器分别以以上两种方式进行在线检测取样，检测参数为：1100－2300nm，扫描间隔为2.0nm，扫描频率为26次/s；上述编号为Q01-Q20的原烟样品取样使用的AOTF近红外光谱仪为同一台。
两种测样方式的分析结果对比见表1：其中“预测值％”一栏为上述两种检测方式所测得的原烟烟碱的含量百分比；
将表1中“化验值％”作为衡量标准，将上述“预测值％”分别与其做比较，其中“化验值％”是通过采用San++流动注射仪(荷兰SKALAR公司)对编号为Q01-Q20的原烟样品化验测得的烟碱的含量百分比。
表1
由表1可以看出，利用本发明后所检测出的结果与原烟中实际含有的成分很接近，而且偏差很稳定，而不采用本发明在线视窗模块所检测得出的检测结果则与原烟中实际含有的成分相差较大，而且偏差波动较大。
Claims (4)
1.一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，其特征在于：包括，
步骤1，将在线视窗模块安装在传送带的外框上；
步骤2，原烟样品由传送带上落至视窗模块，经由石英视窗滑落至后续传送带上；
步骤3，将AOTF近红外光谱仪固定在视窗模块的后面，使其镜头正对准石英视窗的圆心，且光程距离保持固定不变；
步骤4，在线工作时，原烟样品全部经过视窗模块，所述AOTF近红外光谱仪透过石英视窗采集到原烟样品的数据。
2.根据权利要求1所述的一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，其特征在于：步骤3所述AOTF近红外光谱仪镜头与石英视窗的光程距离范围是100-120mm。
3.根据权利要求1所述的一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，其特征在于：步骤3利用石英视窗使原烟样品被AOTF近红外光谱仪检测时，表面平整。
4.根据权利要求1所述的一种AOTF近红外光谱仪在线检测原烟化学成分的新方法，其特征在于：步骤4所述AOTF近红外光谱仪以26次/s的扫描频率对在线传送带的原烟样品进行检测，所述的检测时间为8s；所述石英视窗直径为60mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112461783A (zh) * | 2019-10-17 | 2021-03-09 | 山东金璋隆祥智能科技有限责任公司 | 一种gsa近红外光谱仪光路切换技术 |
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2019
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